第一章 通信系统和通信网.ppt

第一章 通信系统及通信网 1.1 通信系统概述 自从有了人类活动, 就产生了通信。 当今世界已进入“信息时代”。 信息已经成为现代社会, 特别是21世纪最重要的战略资源。 信息技术是当今社会乃至未来社会生产力的基本要素, 是发展最活跃、 应用最广泛的领域。 信息产业已成为国民经济的支柱产业, 在国民经济生产总值中占有越来越大的比例。 进入20世纪90年代, 许多发达国家为保持其在21世纪科技、 经济上的领先地位, 在当时基础上大力发展信息技术和信息产业。 1.2 通信系统的定义及其组成 1.2.1 通信系统的定义 1. 模拟通信系统和数字通信系统 人类的社会活动离不开信息的传递和交换。 随着生产力的飞速发展, 人们对获取信息的要求越来越高。  2. 数字通信的优点 与模拟通信相比, 数字通信系统更能适应人类对通信的更高要求。  (1) 数字信号便于存储、 处理。 (2) 数字通信的抗干扰能力强。  (3) 数字信号便于交换和传输。 (4) 可靠性高, 传输过程中的差错可以设法控制。 (5) 数字信号易于加密且必威体育官网网址性强。  (6) 通用性和灵活性好。 3. 数字通信的缺点 事物总是一分为二的, 数字通信的许多优点都是用比模拟通信占据更宽的系统频带换得的。  1.2.2 通信系统的组成 构成通信系统的最基本的模型如图1-1所示, 其基本组成包括: 信源、 变换器、 信道、 噪声源、 反变换器及信宿几个部分。图1-1 所示的系统是单向的传输系统。 广播、 无线寻呼系统等都是单向的通信系统。  1.2.3 数字通信基本质量指标 设计或评价一个通信系统时将涉及到通信系统的质量指标。 通信系统最重要的质量指标是有效性和可靠性。  1. 传输速率 传输速率是衡量通信系统传输能力的质量指标, 它反映了系统的有效性， 常用的有以下三种指标:  (1) 信号速率rs。 (2) 信息速率rb。 (3) 消息速率rm。 2. 传输差错率 传输差错率是指衡量通信系统传输质量的一种主要指标, 通常有两种定义:  (1) 码元差错率PeB定义为发生差错的码元数与传输码元总数之比, 有时简称误码率。  (2) 比特差错率Peb定义为传错的比特数与总比特数之比, 简称误比特率。 用二元码传输时PeB＝Peb; 而用M元码传输时, 两者不等。 1.3 通信系统的分类 1. 按传输信号的特征来分类 以信道上传送的是数字信号还是模拟信号, 可将通信分为数字通信系统和模拟通信系统。  2. 按照传输媒介和系统组成特点分类 实用的通信系统有以下5类:  (1) 短波通信系统。 (2) 微波中继通信系统。 (3) 卫星通信系统。 (4) 光纤通信。 (5) 移动通信系统。 1.4 通信网概述 1. 通信网的概念 物理结构上的网可以看成是线的集合, 在自然界经常看到的蜘蛛网、 鱼网、 网兜都是用线编织而成的。 在日常生活中, 亲身经历过的运输网、 交通网和铁路网、 航空网、 公路网以及邮政运输网等， 它们都可以分解为线的集合。  通信网的定义可以描述为是由一定数量的节点(包括终端设备和交换设备)相互有机地组合在一起, 以实现两个或多个规定节点间信息传输的通信体系。 2. 通信系统和通信网 从以上通信系统和通信网的描述中, 已经明显地突出了两种概念及它们之间的密切关系。 1.5 通信网的结构及组成 1.5.1 通信网的构成要素 1. 终端设备 终端设备的功能有三个:  （1）将待传送的信息和在传输链路上传送的信号进行相互转换。 (2) 将信号与传输链路相匹配, 这将由信号处理设备完成。  (3) 信令的产生和识别, 即用来产生和识别网内所需的信令, 以完成一系列控制作用。 2. 传输链路 传输链路是信息的传输通道, 是连接网络节点的媒介。 它一般包括图1-1中的信道与变换器、 反变换器的一部分。  信道有狭义信道和广义信道之分, 狭义信道是单纯的传输媒介(比如一条电缆); 广义信道除了传输媒介以外, 还包括相应的变换设备。 3. 交换设备 交换设备是构成通信网的核心要素。 它的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、 转接接续和分配, 实现一个呼叫终端(用户)和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择的连接。  交换设备的交换方式可以分为两大类: 电路交换方式和存储转发交换方式。  1.5.2 通信网的物理拓扑结构